[發明專利]磁阻式隨機存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 201210012951.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102881820A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 劉明德;江典蔚;高雅真;陳文正
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/12;G11C11/16
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種磁阻式隨機存儲器(MRAM)單元，包括：

磁隧道結(MTJ)；

頂部電極，設置在所述MTJ上方；

底部電極，設置在所述MTJ下方；以及

感應線，設置在所述MTJ的一側，

其中，所述感應線配置為在所述MTJ處感生出垂直磁場。

2.根據權利要求1所述的MRAM單元，其中，所述感應線形成在與所述頂部電極相同的層中，或者

所述感應線形成在與所述底部電極相同的層中；或者

所述感應線形成在與所述MTJ相同的層中；或者

所述MTJ具有卵形或橢圓形的形狀；或者

所述MRAM單元是自旋傳遞扭矩(STT)MRAM單元。

3.根據權利要求1所述的MRAM單元，其中，所述MTJ包括自由層、固定層以及設置在所述自由層和所述固定層之間的絕緣體，所述固定層具有固定的磁極性，而所述自由層具有可變的磁極性。

4.根據權利要求3所述的MRAM單元，其中，所述自由層包括CoFeB或NiFe；或者

所述固定層包括CoFe或CoFeB；或者

該絕緣體包括MgO或Al₂O₃。

5.一種制造磁阻式隨機存儲器(MRAM)單元的方法，包括：

在襯底上方形成底部電極；

在所述底部電極上方形成磁隧道結(MTJ)；

在所述MTJ上方形成頂部電極；以及

形成在所述MTJ一側設置的感應線，其中，所述感應線配置為在所述MTJ處感生出垂直磁場。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述感應線形成在與所述頂部電極相同的層中；或者

所述感應線形成在與所述底部電極相同的層中；或者

所述感應線形成在與所述MTJ相同的層中。

7.根據權利要求5所述的方法，其中，形成所述MTJ包括：

在所述底部電極上方形成具有固定磁極性的固定層；

在所述固定層上方形成絕緣體；以及

在所述絕緣體上方形成具有可變磁極性的自由層。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述自由層包CoFeB或NiFe；或者

所述固定層包括CoFe或CoFeB；或者

該絕緣體包括MgO或Al₂O₃。

9.一種磁阻式隨機存儲器(MRAM)單元，包括：

磁隧道結(MTJ)，包括自由層、固定層以及設置在所述自由層和所述固定層之間的絕緣體，其中，所述固定層具有固定的磁極性，而所述自由層具有可變的磁極性；

頂部電極，設置在所述MTJ上方；

底部電極，設置在所述MTJ下方；以及

感應線，設置在所述MTJ一側，

其中，所述感應線被配置為在所述MTJ處感生出垂直磁場，并且所述MTJ具有卵形或橢圓形的形狀。

10.根據權利要求9所述的MRAM單元，其中，所述MTJ處在通孔上方。